Loco Engineering- ESP32 zelfbouw DCC Accessoire decoder

[Hans van de Burgt]

Ik begrijp dat de ESP32 microcontroller een soort opvolger is van de bekende Arduino. Een belangrijk verschil is dat de ESP32 beschikt over WiFi en Bluetooth. Op de upgrade-module die Karst ontwikkeld heeft om van een Digikeijs DR5000 een YaMoRC YD7001 te maken, zit er ook een.

Ik vroeg mij af of je met zo’n ESP32 ook wissels zou kunnen omzetten. Een beetje zoeken, levert dan toch verrassende resultaten op. Zo heeft Spock een aantal jaren terug op dit forum iets dergelijks beschreven (zie: Mijn DCC Accessoiredecoder, maar dan anders. Dat leek me eerlijk gezegd allemaal nogal ingewikkeld, maar het leverde in ieder geval discussie op.

Nu viel mijn oog op een recent artikel op het blog van Loco Engineering - Railway Modelling. De claim is dat het heel eenvoudig is om een DCC decoder voor accessoires te maken. Wellicht toch de moeite waard om het eens te proberen.
Zie: https://loco.engineering/blog/dcc-arduino-decoder-with-esp32/

Nu lees ik ook dat zo’n ESP32 eigenlijk gewoon werkt met dezelfde code als die gebruikt wordt voor een Arduino. Zou het dan ook op de een of andere manier mogelijk zijn om Arcomora aan de praat te krijgen met zo’n ESP32?

Gr, Hans

[spock]

Hallo Hans,

Technisch gezien is het niet zo moeilijk om de ESP32 DCC te laten lezen, ik gebruik daarvoor de NmraDcc library.
Daar zit het pijnpunt niet. Hoe "eenvoudiger" en flexibeler het voor de gebruiker moet zijn, hoe moeilijker het voor de programmeur het is.
Om even een voorbeeld te geven, dat genoemde ESP32 projectje heeft iets van 200 a 300 uur gekost.

Het lijkt mij mogelijk om Arcomora met een ESP32 aan de gang is te krijgen, Maar of het zinvol is lijkt mij twijfelachtig. Het concept van Arcomora is zoveel mogelijk functionaliteit, eenvoudig in te configureren, tegen een zo laag mogelijke prijs.
Je gaat met een ESP32 extra complexiteit toevoegen (Wifi) en de prijs gaat ook omhoog.

Nico heeft hierin natuurlijk het laatste woord.

mvg spock

[bask185]

Dat mardec programma is intens groot. Het compileert naar 99% dus er kan zo niks meer aan toegevoegd worden. Mijn DCC servo code compileert naar 27% ter vergelijking.

Die atmega328p in DIP is ook best wel duur. Hij heeft sinds gisteren of eergisteren een SMD DCCnext aangekondigd. En er weer IC sockets op gezet voor duurdere DIP ICs. Die atmega is juist het handigst en tevens voordeligst om mee te laten bestucken. Van het geld wat je daarop bespaart, kan je meteen een USB connector met CH340 laten laten mee bestucken  . Dan heb je geen losse Ch340 adapter meer nodig.

Dus meeste andere chips zouden het beter doen. Een ESP32 heeft veel meer geheugen en ze zijn niet of nauwelijks duurder. De goedkopere bij JLCPCB zijn ongeveer gelijk aan de 328. En dan heb je weer programma geheugen om nieuwe features toe te voegen.

Met de atmega328  zou ik zelf het meer zoeken in een GUI om dingen in te regelen. Dat mardec programma is voor ~50% ofzo gevuld met code om tekst naar een terminal te sturen. Vervang de terminal door een GUI en je hebt kostbare programma geheugen ter beschikking voor meer features.

Mvg,

Bas

[AlbertG]

Kijk maar eens wat er mogelijk is met Rocrail WIO en (onder andere) een ESP32.
https://wiki.rocrail.net/doku.php?id=wio:wio03-io16-en

[Hans van de Burgt]

Ik heb die tekst van Loco Engineering eens doorgelezen. Er staat in dat je elke ESP32 kunt inzetten als DCC accessoire decoder, mits je deze koppelt aan een DCC Convertor. Als je de ESP32 rechtstreeks zou koppelen aan de DCC spanning, zou je hem opblazen. Om geld te besparen zou je volgens LE eea zelf in elkaar kunnen zetten. Nou, noch montage-, noch stucklijsten zijn beschikbaar. Niet zo handig dus. Beide componenten zijn wel kant en klaar te koop.



De DCC Multifunctionele Decoder (€ 45,-)



De DCC Convertor ( € 11,50).

Misschien wel makkelijk, maar duur. Hoewel de gebruikte onderdelen zo te zien niet zo duur lijken.



Wat wel een scherpe prijs lijkt te hebben, is hun draadloze sounddecoder voor inbouw in een trein. Deze kost € 45,- (zonder speaker).

Gr, Hans

[bask185]

Ik heb daar een DIY ontwerpje voor. Als je ze zelf bestelt bij de printenboer kost het €8 (incl verzending) en dan heb je er 5.



Hij is wel simpeler, er zit geen gelijkrichter of spanningsvoorziening op om die esp te voeden dus handiger zou ik het in dit geval niet willen noemen. Ik vind die 11€ nog wel meevallen als je kijkt wat er allemaal op zit. Je hoeft niet je soldeerbout op te stoken  .

Mvg,

Bas

[KC]

Als ik hier kijk is het behoorlijk eenvoudig om DCC spanning om te zetten naar bruikbare signalen voor een ESP32, een opto, diode en wat weerstanden.

Zelf gebruik ik de ESP32 voor handregelaars gekoppeld aan mijn DCC-ex station. Accessoires worden aangestuurd via I2C (IOexpanders en servobordjes)

[AlbertG]

Zelf gebruik ik de ESP32 voor handregelaars gekoppeld aan mijn DCC-ex station.

Ik ben benieuwd hoe je dat gedaan hebt. Heb je een schema of beschrijving?

[KC]

De beschrijving staat hier:
https://github.com/flash62au/DccExController
https://github.com/flash62au/WiTcontroller

Het onderste schema op de githubpagina van de DCC-ex controller staat een versie met batterijsensor. Die heb ik aan het systeem toegevoegd, waarna Peter de software hiervoor aangepast heeft Overigens zijn ze beiden hetzelfde, maar het protocol is anders (DccEXController is native voor DccEX command station)


Ik ben ook actief op het discordkanaal waar hij zit.

De grijze kast is van thingiverse
De zwarte heb ik zelf ontworpen en is hier te vinden: https://www.printables.com/model/907658-dccexcontroller-witcontroller

[Karst Drenth]

Ik begrijp dat de ESP32 microcontroller een soort opvolger is van de bekende Arduino. Een belangrijk verschil is dat de ESP32 beschikt over WiFi en Bluetooth.

Dat begrijp je dan niet goed. Heeft helemaal 0, niks, nada met opvolging te maken. Een ESP32 is een microcontroller-chip. Net als de ATMega op een Arduino (of elke andere microcontroller die op een Arduino(achtig) printje is gemonteerd.

dit is een ESP32:




De ESP32 wordt vaak in een gesloten module geleverd. Dat is dan compleet met ROM/RAM en nog wat ander klein grut. De meeste modules heten dan iets van ESP32-WROOM plus nog wat cijfers en letters.

Zo'n Module kun je eventueel ook op een Arduino-achtig printje monteren. Dan krijg je zoiets als de ESP32-DevBoard of een Node-MCU.

Dit is een WROOM:

Op de upgrade-module die Karst ontwikkeld heeft om van een Digikeijs DR5000 een YaMoRC YD7001 te maken, zit er ook een.

Ja, want het ding is verrekte universeel. Ook in de WLANmaus, De nieuwe Piko SmartControl WLAN ( heeft er zelfs 2), De Uhlenbrock IBII-neo, De Uhlenbrock WLAN Loconet interface zitten ze.  En zo zal ik er nog wel een paar vergeten zijn.

En dat kan allemaal, omdat het een MicroControler IS ( en geen arduino )

De DCC Convertor ( € 11,50).

Misschien wel makkelijk, maar duur. Hoewel de gebruikte onderdelen zo te zien niet zo duur lijken.

Helemaal niet duur !! 11.50 voor een dergelijke, professionele print is een koopje.
Wat ik niet snap waarom het bij jou altijd (bijna) voor niets moet... 

Grtzz,
Karst

[KC]

Ja, want het ding is verrekte universeel. Ook in de WLANmaus, De nieuwe Piko SmartControl WLAN ( heeft er zelfs 2), De Uhlenbrock IBII-neo, De Uhlenbrock WLAN Loconet interface zitten ze.  En zo zal ik er nog wel een paar vergeten zijn.

Je kunt er zelfs een compleet controlstation mee maken
https://dcc-ex.com/reference/hardware/microcontrollers/microcontrollers.html#espressif-esp32-series

[Karst Drenth]

Zie je, vandaar mijn disclaimer dat ik er vast wat vergeten was

[Hans van de Burgt]

Men mag opmerken dat ik dingen bij de verkeerde naam noem, maar ik ben dan ook niet meer dan een geïnteresseerde hobbyist. Geen professional dus. Ik moet het hebben van wat ik op het web of op YouTube vind. En daar wordt de Arduino veelal vergeleken met een ESP32, eigenlijk foutief naar ik nu begrijp.



Klik voor het filmpje op het plaatje, of op deze link:
https://youtu.be/RiYnucfy_rs?si=Tvk6DNWyhMW_E9Cy

Neemt niet weg dat ik wil begrijpen, wat het voordeel nu eigenlijk is t.o.v. de Arduino. Het experimenteren met een Arduino is mij niet vreemd, dankzij de YouTube filmpjes van Ruud Boer. Ook de werking van de Arcomora aanpak kan ik begrijpen dankzij de uitstekende handleidingen van Nico Teering.

En dat is nu net waar ik de draad mis. Ik vroeg waar ik de montage handleiding kon vinden van die Loco Engineering DCC assecoire decoder. Ik werd verwezen naar de GitHub website. Wat is daar lees is echter abracadabra voor mij als leek. En dat geldt eerlijk gezegd ook een beetje voor de RocRail info. Misschien zie ik het verkeerd, maar de montage handleidingen van Nico steken wel erg gunstig af bij die GitHub info.

Dan kun je zeggen, als je het niet begrijpt, koop dan kant-en-klaar spul. Maar ik vind het juist leuk mijn tanden in nieuwe dingen te zetten.

Gr, Hans

[KC]

Mijn twee centen...

Het grootste verschil tussen de Arduino (atmel328) en de ESP32 is dat de laatste sneller is, meer geheugen heeft en beschikt over Wifi en Bluetooth. De GPIO's van de ESP zijn in het algemeen 3.3 V en dit van de meeste Atmel382 bordjes 5 volt.  De grote vraag is of dit nodig is voor je applicatie. Ik denk dat een arduino uno/nano voor de meeste toepassingen ruim voldoende is en de "voordelen" van de ESP bordjes niet gebruikt worden.

Ik gebruik beiden regelmatig en vooral op het moment dat er Wifi of bluetooth nodig is ga ik naar de ESP. Zo zit mijn huis vol met ESP toepassingen voor mijn domotica (ca 40 stuks).

Natuurlijk is het leuk om te experimenteren met nieuwere technieken. In de Arduino IDE omgeving is het belangrijkste waar je rekening mee moet houden is de benaming van de GPIO's, verder zijn ze behoorlijk compatible. Bij het aansluiten van de accessoires moet je rekening houden met het verschil tussen 3,3 en 5 volt. Eigenlijk is het zonde als je een ESP32 gebruikt als je de rekenkracht, WIFI en BT niet nodig hebt.

OVerigens gebruik ik voor het programmeren van beide microcontrollers alleen maar Visual Studio Code.

[Hans van de Burgt]

@Kees,

Hoewel ik voorlopig afzie van een bloksysteem op mijn thuisbaan, ben ik wel geïnteresseerd in de WiFi mogelijkheden. Mijn treinkamer meet 5 bij 4 meter, met de baan langs alle wanden. Voor de ringleiding ben ik al gauw 100m. draad kwijt. Als ik de Okkie van Nico ga gebruiken voor een blok systeem, komt daar nog heel veel draad bij. Mogelijk kun je met een netwerkje van WiFi ESP32 apparaatjes ook detecteren waar de locs zijn. Daarnaast begrijp ik dat men ook bezig is met het toepassen van NFS-sensoren. Misschien geeft dat ook mogelijkheden.

Gr, Hans